Sóng hài, Dòng trung tính và Sụt áp
Với các tủ điện hiện đại đầy bộ nguồn chuyển mạch, driver LED, UPS và biến tần, phép tính sụt áp theo sóng sin lý tưởng thường chưa đủ. Các tải này làm méo dạng dòng, tăng RMS và đẩy sóng hài bậc ba lên dây trung tính.
Cách làm thực tế là tính sụt áp bình thường trước, rồi kiểm tra xem sóng hài có làm thay đổi số dây mang dòng, dòng trung tính hay nhiệt độ cáp hay không. Với NEC, cần xem 220.61, 310.15(C)(1), 215.2(A)(1), 210.19(A)(1). Theo IEC, IEC 60364-5-52 vẫn là tài liệu thực dụng. NEC IEC
Vì Sao Tải Có Sóng Hài Cần Kiểm Tra Riêng
Sóng hài bậc ba cộng dồn trong dây trung tính thay vì triệt tiêu.
RMS cao hơn đồng nghĩa tổn hao I2R lớn hơn, nóng hơn và sụt áp thực tế cao hơn.
Tủ LED, văn phòng, UPS và tải IT khác hẳn tải động cơ hoặc điện trở.
Ngoài hiện trường người ta thường nhìn aptomat và ampacity trước, nhưng thiết kế còn phải bảo vệ dây trung tính, điện tử nhạy cảm và khả năng mở rộng.
Điểm Mã Nên Ghi Trên Bảng Tính
- NEC 220.61: tính tải trung tính theo thực tế.
- NEC 310.15(C)(1): kiểm tra khi nào dây trung tính được tính là dây mang dòng.
- NEC 215.2(A)(1) và 210.19(A)(1): nhiều thiết kế vẫn dùng khoảng 3% cho từng đoạn và 5% tổng.
- IEC 60364-5-52: xác nhận phương pháp lắp đặt, gom nhóm, nhiệt độ môi trường và mức sụt áp cho phép trước khi chốt tiết diện.
Trường hợp Lập kế hoạch cho Sóng hài và Trung tính
Đây là số liệu quy hoạch, không thay thế dòng RMS đo được, dữ liệu THDi hay kiểm tra cuối.
| Tình huống | Kiểu tải | Kiểm tra dây dẫn | Ghi chú |
|---|---|---|---|
| Tủ LED văn phòng mở | 120/208V 3 pha, 45 m, 40A cơ bản + khoảng 30A hài bậc ba mỗi pha | Pha 1 AWG Cu, trung tính 1/0 Cu; sụt áp pha khoảng 2,0% | Dây trung tính có thể lên khoảng 90A. |
| Tủ UPS hoặc IT | 120/208V 3 pha, 30 m, 80A dòng đường dây với méo cao | 3/0 Cu cho pha và trung tính; sụt áp pha khoảng 1,4% | Ngay cả khi pha ổn, nhiệt độ trung tính và derating có thể quyết định phương án cuối. |
| Tầng văn phòng 400/230V | 50 m, 63A mỗi pha với khoảng 25A hài bậc ba mỗi pha | Pha 25 mm2 Cu, trung tính 35 mm2 Cu; sụt áp pha khoảng 1,7% | Nhiều lúc tăng riêng dây trung tính hợp lý hơn. |
| Tủ điện tử một pha | 230V, 35 m, 32A với nhiều bộ nguồn xung | 10 mm2 Cu; sụt áp sóng sin khoảng 1,8% | Nếu dạng sóng méo, biên an toàn thực tế nhỏ hơn. |
Ví dụ Thực tế Có Con số
Tủ hỗn hợp LED và ổ cắm
Nếu mỗi pha mang khoảng 40A dòng cơ bản và thêm 30A hài bậc ba từ driver LED và nguồn điện tử, phép tính 3 pha sạch có thể trông ổn. Nhưng dây trung tính vẫn có thể tiến gần 90A. Vì vậy trung tính, ống và nhiệt độ phải được xem riêng.
Tủ 120/208V có UPS, 80A, 30 m
Feeder đồng 3/0 có thể chỉ cho khoảng 1,4% sụt áp pha. Nghe khá an toàn. Nhưng nếu sóng hài giữ dòng trung tính gần bằng dòng pha và ống chạy nóng, biên dự phòng thực tế sẽ giảm. Lúc này cần dòng RMS đo được và dữ liệu của hãng.
Tầng văn phòng 400/230V, 63A, 50 m
Với pha 25 mm2 Cu, sụt áp pha khoảng 1,7%. Nếu mỗi pha còn có khoảng 25A hài bậc ba, trung tính có thể gần 75A. Khi đó tăng riêng dây trung tính lên 35 mm2 có thể là lời giải sạch hơn.
Danh sách Trước Khi Chốt Cáp Cuối
- Dùng dòng RMS đo được hoặc dữ liệu THDi khi tủ cấp cho LED, UPS, rack hoặc nhiều nguồn xung.
- Kiểm tra trung tính riêng dù tủ có vẻ cân bằng.
- Xem sụt áp, derating, gom nhóm và nhiệt độ như một vấn đề chung.
- So sánh kết quả máy tính với dạng sóng thực trước khi chốt vật tư.
- Nếu tải điện tử còn tăng, hãy chừa dư cho trung tính và sụt áp ngay từ bây giờ.
Dùng Máy tính rồi Xem Lại Dạng sóng
Chạy máy tính AC với chiều dài thực, cỡ dây và dòng RMS, sau đó so sánh kết quả với sóng hài, dòng trung tính và derating.
Start Calculating
Ready to apply these concepts to your project? Use our professional voltage drop calculator.
Open Calculator